Smin?S?3?0.994?2.006?C1 则Sn?Smin?C2???4mm 此厚度需检验，待定
1.3 釜体封头的设计
1.3.1 封头的选型
釜体的封头选标准椭球型，代号EHA、标准JB/T4746—2002。 1.3.2 设计参数的确定
p＝0.2132MPa； ?＝1.0（整板冲压）；
C1＝0.25mm（GB6654-96）； C2＝1.0mm。
1.3.3 封头的壁厚的设计 由公式 Sd?pcDi?C2得：
2[?]t??0.5pcSd?0.2132?1000?1.0?1.943?3
2?113?1?0.5?0.2132根据规定，取封头壁厚与筒体壁厚一致Sn?4mm 此厚度需检验，待定
1.3.4封头的直边尺寸、体积及重量的确定
根据DN?1000mm，由文献[1]196页表8- 27知： 直边高度h1： 25mm 体积VF： 0.151m3 深度h2： h2?Di?250mm 内表面积A： 1.163m2
4 质 量m: 54 kg
1.4 筒体长度H的设计
1.4.1筒体长度H的设计
由设计条件已知 H=1000 mm 1.4.2釜体长径比L/Di的复核
H?2??h1?h2??Di131000?2??250?25???100013?1.15
L?Di 在1.0~1.3之间，满足要求。
6
1.5 外压筒体壁厚的设计
1.5.1设计外压的确定
由设计条件单可知，夹套内介质的压力为常压，取设计外压p=0.2MPa。 1.5.2试差法设计筒体的壁厚
设筒体的壁厚Sn＝6mm，则：Se=Sn?C=6-1.25 = 4.75mm，
Do?Di?2Sn=1012mm，
由Lcr?1.17Do
1012Do得：Lcr=1.17×1012= 17282.6mm
4.75Se1筒体的计算长度 L′=H?h2+h1
3=1000+250/3+25 = 1108（mm）
∵ L′=1108mm＜Lcr＝17182.6mm ，∴该筒体为短圆筒。
圆筒的临界压力为：pcr?2.59ESe2LDoDoSe =
2.59?2.1?105?3.7521108?101210124.75= 0.75（MPa）
由[p]?pcr、m=3得：[p]?0.75/3 =0.25（MPa） m因为p＝0. 2MPa < [p]= 0.25MPa， 所以假设Sn＝6mm满足稳定性要求。
故筒体的壁厚Sn＝6mm。 1.5.3 图算法设计筒体的壁厚
Se=Sn?C=6-1.25 = 4.75mm，Do?Di?2Sn 设筒体的壁厚Sn＝6mm，则：
=1012mm，D0/Se?1012/4.75?213.1。
1筒体的计算长度： L′ = H?h2+h1
3=1000+250/3+25 = 1108（mm）
L/D0?1108/1012=1.10
7
在文献[2]中图5- 5的L/Do坐标上找到0.7975的值，由该点做水平线与对应的D0/Se?213.1线相交，沿此点再做竖直线与横坐标相交，交点的对应值为：A≈0.00014。
由文献[2]中选取图5-12，在水平坐标中找到A=1.4×10-4点，由该点做竖直线与对应的材料温度线相交，沿此点再做水平线与右方的纵坐标相交，得到系数105MPa。 B的值为：B≈52MPa、E=2.1×
根据[p]=
B52得： [p] =． ?0.244（MPa）Do/Se213.1因为p＝0.2MPa < [p]＝0.244MPa，所以假设Sn＝6mm合理，取筒体的壁厚Sn＝6mm。
根据以上计算验证最后筒体壁厚：Sn＝6mm
1.6 外压封头壁厚的设计
1.6.1 设计外压的确定
封头的设计外压与筒体相同，即设计外压p=0.2MPa。 1.6.2 封头壁厚的计算
设封头的壁厚Sn=6mm，则: Se=Sn–C= 5-1.25 = 4.75（mm），对于标准椭球形封头K=0.9，Ri?KDi＝0.9×1000=900（mm），Ri/Se =900/4.75 =189.5 计算系数：A=
0.1250.125 ?Ri/Se189.5= 6.6×10-4
由文献[1]中图15- 7中选取，在水平坐标中找到A=6.6×10-4点，由该点做竖直线与对应的材料温度线相交，沿此点再做水平线与右方的纵坐标相交，得到系数B的值为值为：B≈100MPa、E=2.1×105MPa
根据[p]=
B100
得： [p] ==0.53（MPa）． Ri/Se189.5
因为p＝0.2MPa < [p]＝0.53MPa，所以假设Sn＝6mm偏大，考虑到与筒体的焊接，取封头的壁厚与筒体一致，故取Sn＝6mm。
由在文献[1]318中表16-5 釜体封头的结构如图1-1，封头质量：63.5（kg）
8
275
1000
第二章 反应釜夹套的设计
2.1 夹套的DN、PN的确定 2.1.1夹套DN的确定
设计要求已给出Dj?1300 mm
2.1.2 夹套PN的确定
由设备设计条件单知，夹套内介质的工作压力为常压，取PN＝0.2MPa 2.2 夹套筒体的设计 2.2.1 夹套筒体壁厚的设计
p液??gh?1.0?103?9.8?1.27?0.012 4 Mpa p液/p?0.0124?100%?6.2%?5% 0.2则pc?p?p液?0.2?0.0124?0.2124 Mpa S=
2???t??pcpcDi?0.2124?1300?1.15?Smin
2?113?1?0.2124
Smin?S?3?1.15?1.85?C1?0.25
Sn?Smin?C2???4mm 筒体壁厚：4 mm
2.2.2 夹套筒体长度Hj的初步设计
由设计图可以得出Hj=1000-150+250+25+300/2=1275 mm 圆整后 Hj=1280 mm 2.3 夹套封头的设计
9
2.3.1 封头的选型
夹套的下封头选标准椭球型，内径与筒体相同（Dj＝1300mm）。代号EHA，标准JB/T4746—2002。夹套的上封头选带折边锥形封头，且半锥角??30。 2.3.2 椭球形封头壁厚的设计
因为pW为常压＜0.2MPa，所以需要根据刚度条件设计封头的最小壁
厚。
∵ Dj＝1300mm＜3800mm，取Smin＝2Di/1000且不小于3 mm 另加
C2，
∴Smin＝3+1=4（mm）
2.3.3椭球形封头结构尺寸的确定
由文献[1]318页表16－5。见表2-1
表2-1 封头尺寸 直边高度h1 深度h2 容积VjF 0.425m3 质 量 118.4kg 25mm 250mm 封头的下部结构如图2-1。由设备设计条件单知：下料口的DN＝57mm，封头下部结构的主要结构尺寸Dmin＝100mm。 2.3.4带折边锥形封头壁厚的设计
考虑到封头的大端与夹套筒体对焊，小端与釜体筒体角焊，因此取封头的壁厚与夹套筒体的壁厚一致，即Sn＝4mm。结构及尺寸如图2-2。
图 2-1 下封头的结构 图 2-2 上封头的结构
10